PLC技术及工程应用（三菱）

采用 “综合项目——分解任务——具体步骤”的组织模式

典型任务+大量应用案例，体现理实一体化教材的特色

采用“项目导入、任务驱动、做中学”的编写思路

内容与时俱进，案例丰富，突出实践

将理论知识贯穿在典型工作任务中

2019年，“完善职业教育和培训体系，深化产教融合、校企合作”“建设知识型、技能型、创新型劳动者大军，弘扬劳模精神和工匠精神，营造劳动光荣的社会风尚和精益求精的敬业风气”被写进党的十九大报告。国务院印发的文件《国家职业教育改革实施方案》，把职业教育摆在教育改革创新和经济社会发展中更加突出的位置。这是对中国特色职业教育的新定位、新要求，也是中央教育思想的重要内容。知识要更新、技术要更新、技能要更新，一本好的教材必须跟上新技术、新技能发展的脚步，需要及时更新。

本书改变了传统的编书结构，着重强调实用性和实践性，以过程导向、任务驱动为主线。在传统的PLC教材内容的基础上，本书增加了变频伺服、触摸屏等内容，并增加了实用案例，且将讲解内容时所涉及的设计软件升级为当时的最新版本。

本书内容包括认知PLC、三相异步电动机的PLC控制、家用小型设备的PLC控制、交通信号灯的PLC控制、建筑设施的PLC控制、化工生产过程的PLC控制、步进电动机的PLC控制、模拟量的PLC控制、变频与伺服控制、工业网络控制及三菱触摸屏GT软件组态控制等11个大项目。通过典型的三菱PLC在200多个案例中的应用，侧重学习PLC控制技术在各个领域的工程应用。

本书突破原有理论贯穿的思路，以综合项目——分解任务——具体步骤的模式组织内容，以加强基础知识、重视实践技能、培养动手能力为指导思想，强调理论联系实际，注重培养学生的动手能力、分析和解决实际问题的能力以及工程设计能力和创新意识，体现理实一体化教材的特色。本书对相关项目的内容均通过实训加以验证和总结，并配有一定量的技能训练，以保证理论与实践的有机结合。技能训练安排在基础知识讲述的同时进行，以便学生在做中学，在学中做，边学边做，教、学、做合一，真正将企业应用很好地与教学内容相结合。

在编写本书过程中，努力做到教材结构更趋科学、教材内容更趋完善、教材使用方法更趋系统、教材应用领域更趋合理。

本书是作者在多年从事本专业课程及相关课程的教学、教改、科研及承担现代电气技能大赛的基础上编写的，可作为高职高专院校工业自动化、电气自动化、机电一体化等专业及其相近专业的教材（教师可以根据专业需要选择讲解的内容），也可供从事电气控制方面工作的工程技术人员及技术工人参考。

本书由邱俊任主编，黄翔任副主编，在编写的过程中得到了三菱电机自动化（中国）有限公司的大力支持。在本书的编写过程中，参考了百度网站、国家各资源库网站、相关的精品课程网站，特别是三菱电机自动化（中国）有限公司官网等提供的相关信息，在此向上述各网站一并表示衷心感谢。

由于编者水平有限，书中难免存在缺点和错误，敬请读者批评指正。

编 者

2020年12月

前言

项目一 认知PLC 1
1.1 PLC概述 2
1.1.1 PLC的产生 2
1.1.2 PLC的概念 3
1.1.3 PLC的基本组成 9
1.1.4 PLC的输入/输出接口电路 10
1.1.5 PLC的工作原理 13
1.1.6 PLC主要技术指标 14
1.2 GX Works2编程软件的应用 14
1.2.1 GX Works2编程软件的认识 14
1.2.2 GX Works2的基本操作 17
1.2.3 GX-Simulator仿真软件在程序调试中的应用 23
1.3 三菱PLC的硬件组成及组态 24
1.3.1 FX系列PLC简介 24
1.3.2 Q系列PLC简介 30
1.3.3 工控组态 33
1.3.4 I/O模块 35
1.4 技能训练：认知PLC实训 44
思考与练习 46
项目二 三相异步电动机的PLC控制 47
2.1 相关知识 48
2.1.1 PLC的编程语言 48
2.1.2 FX系列PLC的软元件 51
2.1.3 指令的软元件与常数的指定方法 59
2.1.4 FX系列PLC基本逻辑指令（一） 60
2.2 项目实施 64
2.2.1 连续带点动且具有过载保护的电动机单向运行的PLC控制 64
2.2.2 自动循环控制电路的PLC控制 65
2.2.3 电动机Y-△降压启动的PLC控制 67
2.3 知识拓展 69
2.3.1 编程规则 69
2.3.2 编程技巧 71
2.3.3 电动机正、反转Y-△降压启动的PLC控制 73
2.4 技能实训 74
2.4.1 基本指令应用设计与调试 74
2.4.2 典型电动机控制实训 75
思考与练习 76
项目三 家用小型设备的PLC控制 78
3.1 相关知识 79
3.1.1 FX系列PLC基本逻辑指令（二） 79
3.1.2 FX系列PLC功能指令（一）—数据传送与比较指令 86
3.2 项目实施 91
3.2.1 灯光的PLC控制 91
3.2.2 抢答器的PLC控制 93
3.2.3 洗衣机的PLC控制 95
3.3 知识拓展 98
3.3.1 自锁、互锁与连锁控制 98
3.3.2 时间控制 99
3.3.3 脉冲触发控制 100
3.3.4 分频控制 101
3.3.5 顺序控制 101
3.3.6 循环控制 103
3.4 技能实训 104
3.4.1 基本指令及传送指令应用设计与调试 104
3.4.2 舞台灯的PLC控制设计与调试 106
思考与练习 107
项目四 交通信号灯的PLC控制 109
4.1 相关知识 110
4.1.1 FX系列PLC功能指令（二）—触点比较指令 110
4.1.2 FX系列PLC功能指令（三）—循环与移位指令 111
4.1.3 步进阶梯指令 116
4.2 项目实施 118
4.2.1 用相对时间编程的十字路口交通灯PLC控制设计 118
4.2.2 用绝对时间编程的十字路口交通灯PLC控制设计 120
4.2.3 用比较指令完成十字路口交通灯PLC控制设计 122
4.2.4 用步进指令完成十字路口交通灯PLC控制设计 123
4.3 知识拓展 125
4.3.1 顺序控制设计法与顺序功能图 125
4.3.2 起、保、停编程法 129
4.3.3 置位/复位编程法 132
4.3.4 STL/RET编程法 133
4.3.5 编程法综合应用—组合机床的PLC控制 136
4.4 技能实训 141
4.4.1 比较指令、移位循环指令应用设计与调试 141
4.4.2 交通信号灯控制设计与调试 142
思考与练习 142
项目五 建筑设施的PLC控制 144
5.1 相关知识 145
5.1.1 FX系列PLC功能指令（四）—数据处理指令 145
5.1.2 FX系列PLC功能指令（五）—算术和逻辑运算指令 150
5.2 项目实施 153
5.2.1 应用乘、除法运算指令编程的流水灯PLC控制设计 153
5.2.2 自动车库的PLC控制设计 155
5.2.3 喷水池花式喷水系统的PLC控制设计 156
5.3 知识拓展 158
5.3.1 计数控制 158
5.3.2 报警控制 159
5.4 技能实训 161
5.4.1 数码显示控制 161
5.4.2 音乐喷泉控制 161
思考与练习 162
项目六 化工生产过程的PLC控制 163
6.1 相关知识 164
6.1.1 FX系列PLC功能指令（六）—程序流程指令 164
6.1.2 FX系列PLC功能指令（七）—外围设备I/O指令 170
6.1.3 FX系列PLC功能指令（八）—外围设备SER指令 175
6.2 项目实施 178
6.2.1 阀门组多周期原料配比控制系统的PLC控制设计 178
6.2.2 用顺序控制指令完成物料传送设备的PLC控制设计 182
6.3 知识拓展：台车之呼车控制设计 186
6.4 技能实训 189
6.4.1 物料混合控制设计与调试 189
6.4.2 自动配料装车控制系统设计与调试 190
思考与练习 191
项目七 步进电动机的PLC控制 193
7.1 相关知识 194
7.1.1 FX系列PLC功能指令（九）—高速处理指令 194
7.1.2 FX系列PLC功能指令（十）—方便指令 199
7.1.3 步进电动机控制 205
7.2 项目实施 208
7.2.1 步进电动机的PLC控制设计 208
7.2.2 用模块化设计理念完成机械手的PLC控制设计 211
7.3 知识拓展 216
7.3.1 光电编码器 216
7.3.2 高速计数器 217
7.4 技能实训 220
7.4.1 自控成型机的PLC控制设计、安装与调试 220
7.4.2 步进电动机的PLC控制设计、安装与调试 222
思考与练习 225
项目八 模拟量的PLC控制 226
8.1 相关知识 227
8.1.1 PLC的功能模块（一）—模拟量输入模块 227
8.1.2 PLC的功能模块（二）—模拟量输出模块 230
8.1.3 PLC的功能模块（三）—高速计数器模块 232
8.2 项目实施：PLC在随动控制系统中的应用设计 237
8.3 知识拓展：PLC的功能模块（四）—定位控制模块和脉冲输出模块 240
8.4 技能实训 246
8.4.1 邮件分拣机的控制设计、安装与调试 246
8.4.2 直线运动位置检测及定位控制的设计、系统的安装与调试 249
思考与练习 251
项目九 变频与伺服控制 252
9.1 相关知识 253
9.1.1 变频器工作原理 253
9.1.2 三菱A800变频器控制 256
9.1.3 伺服电动机控制 260
9.2 项目实施 262
9.2.1 三菱变频器面板控制 262
9.2.2 三菱变频器点动控制 263
9.2.3 三菱变频器多段速控制 264
9.2.4 三菱变频器模拟量控制 265
9.3 知识拓展 268
9.3.1 西门子MM440/420变频器简介 268
9.3.2 西门子变频器开关量控制 270
9.3.3 西门子变频器模拟量控制 272
9.4 技能实训 274
9.4.1 三菱A800变频器点动控制系统的安装与调试 274
9.4.2 风机节能自动控制设计、安装与调试 275
思考与练习 277
项目十 工业网络控制 278
10.1 相关知识 279
10.1.1 PLC通信的基本知识 279
10.1.2 PLC与PLC之间的通信 284
10.1.3 计算机连接与无协议数据传输 289
10.1.4 三菱工业网络 298
10.2 项目实施：PLC与三菱A800变频器无协议通信 300
10.3 技能实训：FX3U间的CC-Link通信 303
思考与练习 305
项目十一 三菱触摸屏GT软件组态控制 306
11.1 相关知识 307
11.1.1 触摸屏简介 307
11.1.2 三菱触摸屏组态平台搭建 309
11.1.3 三菱GT Works3操作入门 311
11.2 项目实施：星三角降压启动的控制设计、安装与调试 314
11.3 技能实训：搅拌机电气控制系统安装
与调试 324
思考与练习 325
参考文献 326

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2. 中华水文化（慕课版）（第二版） [毕雪燕 杨华轲 罗玲谊 等编著]
3. 电路与电子技术Ⅱ——电路分析基础 [主编 陈晓 金哲]
4. 人工智能概论（第二版） [主编　任云晖　丁红　徐迎春 ]
5. 信息时代美育之道 [主编　刘宏宇　黎娅]
6. 数字媒体交互设计项目式教程（微课版） [主编　苏陆]
7. Amazing！儿童英语自然拼读分级教材（全8册） [王玲　编著]
8. Spark大数据处理技术 [主编　刘仁山　周洪翠　庄新妍]
9. 人工智能算法与实践 [主编　梁琨　张翼英]
10. 计算机网络技术项目化教程（微课版） [主编 王艳萍 安华萍]
11. 数据清洗 [黄源　刘智杨　孙大松]
12. 电路设计与PCB制作实操教程 [主编 周永宏]
13. 电路与电子技术Ⅰ—数字电子技术 [主编 郑玉珍 王淑琴]
14. Java编程基础案例式教程 [主编 陈艳华 唐春兰]
15. Excel在会计工作中的应用（第三版） [主 编 赵艳莉 耿聪慧]
16. 应用数学 [主编 刘东海 刘丽瑶]
17. Web用户界面设计与制作 [主编 赵娟]
18. 计算机网络基础创新教程（模块化+课程思政版） [主编 唐继勇 李旭]
19. 计算机应用技术基础案例教程 [主编 周丽娟 王璐]
20. Unity应用开发与实战（微课版） [主 编 程永恒]
21. PHP程序设计项目化教程 [主 编 杜海颖]
22. 文学基础与影视欣赏 [杨华轲 朱伟利 毕雪燕 罗玲谊]
23. 路由交换技术项目化教程 [主编　范国娟]
24. 信息技术基础立体化教程 [邹承俊 周洪林 刘和文 叶煜 ]
25. 大学计算机基础与计算思维 [主编 闵笛 汪莹]
26. 无线局域网技术与实践 [主编 唐继勇 刘思伶]
27. 信息技术基础项目化教程 [主编 王宏斌 王万丽 王芳]
28. 体育与健康 [主编 马驰 吴雅彬]
29. 大学计算机信息素养（第二版） [主编 卢山]
30. 全国计算机等级考试一级（MS Office）指导手册 [主编 王宏斌 孙元 禹晨]